W含量对ZrWN复合膜的微结构与摩擦性能的影响
来源期刊:粉末冶金材料科学与工程2013年第6期
论文作者:喻利花 赵强 马冰洋 许俊华
文章页码:906 - 911
关键词:ZrWN复合膜;微结构;力学性能;摩擦性能;
摘 要:采用反应磁控溅射法分别在单晶硅(100)和不锈钢基底上沉积不同W含量的Zr1-x Wx N(x=0.17,0.28,0.36,0.44,0.49)复合膜,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机研究该复合薄膜的微结构、力学性能及摩擦性能,并探讨ZrWN复合膜的摩擦机理。结果表明:当x≤0.28时,复合膜呈fcc(Zr,W)N结构;当x为0.360.44时,复合膜呈fcc(Zr,W)N和fcc W2N结构;当x=0.49时复合膜为fcc(Zr,W)N、fcc W2N结构和β-W单质。Zr1-x Wx N复合膜的硬度随x增加先增大后减小,当x=0.44时达到最大值,为36.0 GPa。随x增加,Zr1-x Wx N复合膜的室温摩擦因数先减小后增大,摩擦表面生成的氧化物WO3对于降低摩擦因数起重要作用。
喻利花,赵强,马冰洋,许俊华
江苏科技大学材料科学与工程学院
摘 要:采用反应磁控溅射法分别在单晶硅(100)和不锈钢基底上沉积不同W含量的Zr1-x Wx N(x=0.17,0.28,0.36,0.44,0.49)复合膜,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机研究该复合薄膜的微结构、力学性能及摩擦性能,并探讨ZrWN复合膜的摩擦机理。结果表明:当x≤0.28时,复合膜呈fcc(Zr,W)N结构;当x为0.360.44时,复合膜呈fcc(Zr,W)N和fcc W2N结构;当x=0.49时复合膜为fcc(Zr,W)N、fcc W2N结构和β-W单质。Zr1-x Wx N复合膜的硬度随x增加先增大后减小,当x=0.44时达到最大值,为36.0 GPa。随x增加,Zr1-x Wx N复合膜的室温摩擦因数先减小后增大,摩擦表面生成的氧化物WO3对于降低摩擦因数起重要作用。
关键词:ZrWN复合膜;微结构;力学性能;摩擦性能;